Question

【題目】某無色氣體，可能含有H2、CO、CO2、H2O中的一種或多種。現將該氣體依次經過下列裝置處理（假設每步作用均完全）。有關的實驗現象是：Ⅰ.A裝置質量增重；Ⅱ.B裝置中的固體由黑變紅；Ⅲ.C裝置中無水硫酸銅變藍；Ⅳ.D裝置質量增加。請回答下列問題：

①裝置C中無水硫酸銅變藍的原因是（用化學方程式表示），裝置C的作用是；
②由現象Ⅱ和Ⅳ可知該混合氣體中肯定含有 ， 該物質在裝置B中與CuO反應的化學方程式是；
③有同學認為上圖實驗方案不合理，請你指出存在的問題 ，改進方案是。

Answer 1

【答案】CuSO4+5H2O→CuSO4·5H2O；檢驗是否生成水證明氫氣是否存在；CO；CO+CuO Cu+CO2；無法確定水和二氧化碳的存在情況；在裝置A前增加兩個裝置：無水CuSO4→澄清石灰水.
【解析】①無水硫酸銅遇水變藍，生成了五水硫酸銅，是常見的檢驗水的試劑；混合氣體中能與氧化銅發生氧化還原反應的氣體可能是CO、H2，分別生成CO2和水；

②由于ⅣD裝置質量增重，說明氫氧化鈉溶液吸收了CO2，說明混合氣體中肯定含有CO2；CO和CuO反應的化學方程式為CO+CuO Cu+CO2；

③實驗中通過用C裝有無水CuSO4的U型管來驗證水的存在，用D裝有氫氧化鈉溶液的裝置的質量增加來驗證二氧化碳的存在，但是驗證的水可能是來自于本身混合氣中混有的水也有可能是混合氣中的H2經過B裝置后產生的水；驗證的二氧化碳可能是混合氣中混有的二氧化碳也有可能是混合其中混有的二氧化碳，故該方案不能驗證混合氣中水和二氧化碳的存在情況。改進方案是可首先對混合氣中是否存在水和二氧化碳進行檢測，在裝置A前增加無水CuSO4和澄清石灰水這兩個裝置.

所以答案是：CuSO4+5H2O→CuSO4·5H2O；檢驗是否生成水證明氫氣是否存在；CO；CO+CuOCu+CO2；無法確定水和二氧化碳的存在情況；在裝置A前增加兩個裝置：無水CuSO4→澄清石灰水.

【考點精析】掌握書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式是解答本題的根本，需要知道注意：a、配平 b、條件 c、箭號．